Hyperglycemia is prevalent in critical care, as patients experience stress-induced hyperglycemia, even with no history of diabetes. Hyperglycemia has a significant impact on patient mortality and other negative clinical outcomes such as severe infection, sepsis and septic shock. Tight glycemic control can significantly reduce these negative outcomes by reducing hyperglycemic episode, but achieving it remains clinically elusive, particularly with regard to what constitutes tight control and what protocols are optimal in terms of results and clinical effort. The model used in this thesis is validated using an independent data and readily be used for different clinical interventions. Moreover, this model also able to accurately predict clinical intervention outcomes given that the model prediction error is very small, which is better than any other reported model. In particular, model-based glycemic control methods is used to capture patient-specific physiological dynamics, such as insulin sensitivity, SI. To date, sepsis diagnosis has been a great challenge despite advancement in technologies and medical research. Critically, septic patients are often classified by practitioners according to their experience before standard test results can be assessed, as to avoid delay in treatment. Moreover, several scoring systems have also been widely used to represent sepsis condition and better standardization of sepsis definition across different centers. In this thesis, insulin sensitivity, SI, a model-based metric is used to identify sepsis condition based on the finding that SI represents metabolic condition of a patient. Additionally, several clinical and physiological variables obtained during patient’s stay in critical care are also investigated using mathematical computation and statistical analysis to identify relevant metric which can be accurately use for sepsis interventions. Even though information on SI, clinical and physiological variables of a patient are insufficient to determine the sepsis status, these informations have brought to a different perspective of diagnosing sepsis. Microcirculation dysfunction is very common in sepsis. Tracking of microcirculation state among septic patient enable better tracking of patient state particularly sepsis status. The tracking can potentially be done by using a pulse oximeter that can extract additional information related to oxygen extraction level. The processed signals are therefore represent relative absorption of oxyhemoglobin and reduced hemoglobin that can be used to assess microcirculation status. In addition, this thesis focus on the real challenge of early treatment of sepsis and sepsis diagnosis where several potential metabolic markers are investigated. Microcirculation conditions are assessed using a non-invasive method that is generally used in typical ICU settings. In particular, the concept and method used to assess microcirculation and metabolic conditions are developed in this thesis. Finally, the work presented in this thesis can act as a starting point for many other glycemic control problems in other environments. These areas include cardiac critical care and neonatal critical care that share most similarities to the environment studied in this thesis, to general diabetes where the population is growing exponentially world wide. Eventually, this added knowledge can lead clinical developments from protocol simulations to better clinical decision making.

De nombreuses études ont montré l'intérêt thérapeutique de molécules dérivant des microARN (inhibiteurs ou analogues) en cancérologie. Cependant avant d'espérer en faire de futurs médicaments, il est indispensable d'élaborer des systèmes permettant leur délivrance préférentielle dans les cellules cancéreuses. Dans ce travail, nous avons développé deux plateformes innovantes basées sur les microARN : la première utilise les propriétés optiques des quantum dots (QD) et est destinée à l'imagerie des microARN ; la seconde repose sur la sérum albumine humaine (SAH) et a une finalité de délivrance ciblée de microARN. La mise en place de ces plateformes a nécessité la synthèse d'une petite chimiothèque de bioconjugués lipidiques dérivés des microARN (inhibiteurs ou analogues), le but étant d'exploiter l'effet hydrophobe pour les fixer à la surface des QD (ancrage hydrophobe dans la paroi lipidique des QD) et de la SAH (interaction avec les sites de liaison aux acides gras). Dans les deux cas, différentes études incluant des caractérisations physico-chimiques (MET, DLS), des expériences in vitro (SPR) et in cellulo (microscopie de fluorescence, criblage fonctionnel, RTqPCR) ont montré la potentialité de ces nouvelles plateformes. / Exploitation of gene-silencing is a very promising strategy in human therapeutics. Several engineered small non coding RNAs (inhibitors or mimics) are already in preclinical and clinical trials. However a key impediment to the wider success of these approaches remains the specific delivery of RNA-derived molecules into cancerous cells. This work aimed at developing two innovative microRNA-based plateforms : the first one relying on quantum dots (QD) is dedicated to microRNA imaging and the second one based on human serum albumin (HSA) represents a new targeted delivery system. The implementation of both plateforms required the synthesis of a small library of microRNA derived lipidic bioconjugates (inhibitors or mimics), the aim being to exploit the hydrophobic effect for their loading on QD (hydrophobic anchoring in the hydrophobic QD surface) and on HSA (interaction with fatty acid binding sites). In both cases, different studies including physico-chemical caracterizations (TEM, DLS), in vitro (SPR) and in cellulo experiments (fluorescence microscopy, functional screening, RTqPCR) demonstrated the great promises held by these new plateforms.

Oestrogens are produced by aromatisation of androgens by the aromatase enzyme. In the vertebrate brain this synthesis has vital functions in nerve protection, cell proliferation and nerve development during injury respectively brain development. Brain oestrogens are also crucial in activating certain reproductive and aggressive behaviours in mammals and birds. Teleosts have remarkably high activity of brain aromatase (bAA) compared to mammals and birds; 100-1000 times higher in brain regions like the hypothalamus, pre-optic area and optic tectum. The role of brain oestrogens in teleost behaviour is, however, less clear than in e.g. songbirds and rodents. This thesis studies the potential role of brain aromatase and brain oestrogens in the reproductive behaviour of the guppy male (Poecilia reticulata), how guppy brain aromatase responds to steroids and is distributed in the adult brain. The thesis shows that male behaviour can be affected by brain aromatase. Reduction of bAA by aromatase inhibitor treatment reduced the sexual behaviours sigmoid display and gonopodium swinging (I) and oestrogen receptor blocking with an oestrogen antagonist reduced the number of successful mating attempts (II). The anatomical study (IV) showed that brain aromatase is distributed in areas of the adult guppy brain that are connected to reproductive control and behaviour in vertebrates. Guppy bAA is stimulated by both androgens and oestrogens (III) but is more sensitive to oestrogens, especially in males, and could thus be used as an indicator of endocrine disruption at low concentrations found in the environment. The thesis can also conclude that females possess more brain aromatase than males, and that although it is expressed in the same pattern throughout the brain in both genders the enzymatic activity is differently distributed between the sexes. / Aromatase and androgens in fish reproductive behaviour

Dans un contexte économique tendu pour les chocolatiers « premium », la maîtrise de la qualité organoleptique de la matière première est un impératif et un avantage compétitif. La qualité aromatique d'un chocolat est entre autre liée aux traitements post-récolte et particulièrement à l'étape de fermentation. Cette étape est essentielle au développement des caractéristiques sensorielles. Or, les outils de contrôle qualité du cacao sont basés principalement sur l'évaluation sensorielle d'échantillons. Cette méthode est onéreuse et chronophage. Le développement d'outils rapides et robustes d'analyse de la qualité devient nécessaire. Cette étude a pour objectif de caractériser le déroulement de la fermentation afin de sélectionner des marqueurs spécifiques de la qualité du cacao. L'étude s'est intéressée aux marqueurs mesurables chez le planteur (à travers l'évolution de la température et du pH), et à ceux issus des transformations biochimiques des fèves (de type azoté et polyphénolique). Ces marqueurs ont ensuite été confrontés aux données traditionnelles de qualité (cut-test et dosage de l'azote ammoniacal), et aux données sensorielles, afin de sélectionner les plus pertinents pour le pilotage de fermentation. L'analyse globale de l'ensemble des résultats a permis de faire ressortir huit bio-marqueurs analytiques et trois bio-marqueurs sensoriels, représentatifs de la qualité du cacao et en lien avec le développement de la fermentation. Par ailleurs, des recommandations de méthodes de mesure de ces bio-marqueurs à mettre en place et permettant de contrôler la qualité ont été proposés. / In a difficult economic context for "premium" chocolate makers, the control of the organoleptic quality of the raw material is an imperative and a competitive advantage.The aromatic quality of a chocolate is highly related to post-harvest treatment and particularly to the fermentation. This step is essential to the development of sensory characteristics.However, cocoa quality control tools are mainly based on sensory evaluation of samples. This method is expensive and time consuming.Fast and robust tools for quality analysis are needed. This study aims at characterizing the course of the fermentation in order to select specific markers of the quality of cocoa. The study focused on markers which can be measured on plantation (through the evolution of temperature and pH), and those from biochemical transformations of the beans (nitrogenous and polyphenol type). These markers have been then compared to data from traditional quality methods (cut-test and ammonia nitrogen quantification) and to sensory data in order to select the most relevant ones for the control of fermentation. The overall analysis of the database enabled to identify eight analytical bio-markers and three sensory bio-markers, representative of the quality of cocoa and in connection with the development of fermentation. In addition, recommendations for methods of measuring these bio-markers to implement and to monitor the quality have been presented.

Les conjugués QD-sdAbs sont des nano-sondes qui associent un quantum dot (QD) et des anticorps de domaine simple (sdAbs). Ces nano-sondes fluorescentes permettent des immunomarquages sur coupes tissulaires et sur cellules. L’objectif de ce travail est de montrer l’intérêt de l’excitation multi-photonique pour la détection et la localisation très spécifiques de biomarqueurs tumoraux.L’excitation multi-photonique des nano-sondes QD570-sdAb anti-CEA a été étudiée, sur coupes d’appendice et de carcinome du côlon humains pour optimiser le rapport signal/auto-fluorescence. L’utilisation du QD comme capteur d’énergie d’excitation dans un modéle de FRET QD-fluorophore organique a été démontré. Un modéle innovant pour une détéction ultra spécifique du CEA sur cellules MC38 CEA par double immunomarquage spécifique pour un transfert d’énergie résonnant entre QD et Alexa Fluor à été mis en oeuvre.Les résutats montrent l’intérêt de l’excitation multi-photonique par rapport à l’excitation à 458,9 nm pour la discrimination et l’optimisation du rapport signal/auto-fluorescence. Il est 40 fois supérieur en excitation à 800 nm qu’à 458,9 nm sur les coupes étudiées.L’utilisation des conjugués QD556-sdAb anti-CEA et d’un anticorps monoclonal permet un double immunomarquage du CEA membranaire sur cellules MC38 CEA. L’utilisation du QD comme nano-capteur d’énergie d’excitation multi-photonique permet une séléctivité d’excitation et un FRET entre QD et Alexa Fluor. Ce schéma permet une détéction spectrale aisée du FRET et une localisation très spécifique et sensible du CEA membranaire. Ceci est conforté par la diminution du temps de déclin du QD556 donneur d’énergie non radiative. / The QD-sdAbs conjugates are nano-sensors that combine a quantum dot (QD) and single domain antibodies (sdAbs). These fluorescent nanoprobes allow immunostaining on tissue sections and cells. The objective of this work is to show the interest of the multi-photon excitation for the detection and highly specific location of tumor biomarkers.Multi-photon excitation of anti CEA QD570-sdAb nanoprobes was investigated on human appendix and colon carcinoma slides for specifical detection and an optimization of the signal/auto-fluorescence emission ratio. The use of QD as excitation energy sensor for a QD-organic fluorophore FRET model has been shown. An innovative model for ultra-specific detection of CEA on MC38 CEA membrane cells by double immunostaining for a resonant energy transfer between QD and Alexa Fluor has been implemented.Our results shows the great interest of the multi-photon excitation compared to 458.9 nm excitation for discrimination and optimization of the signal / autofluorescence. It is 40 times higher at 800 nm two photon excitation has 458.9 nm one photon excitation on the studied sections.The use of conjugated QD556-sdAb anti-CEA and a conventional monoclonal antibody allows a double immunostaining on CEA on MC38 CEA membrane cells. The QD is use as multi-photon excitation energy nano-sensor enables an excitation selectivity and FRET between QD and Alexa Fluor. This configuration enables easy spectral detection of FRET and a very specific and sensitive location of membrane CEA. This is reinforced by the decrease in decay time of QD556 as donor of non radiative energy.

Miniature compliant grippers are designed and developed to manipulate biological cells and characterize them. Apart from grippers, other compliant mechanisms are also demonstrated to be effective in manipulation and characterization. Although scalability and force-sensing capability are inherent to a compliant mechanism, it is important to design a compliant mechanism for a given application. Two techniques based on Spring-lever models and kinetoelastostatic maps are developed and used for designing compliant devices. The kinetoelastostatic maps-based technique is a novel approach in designing a mechanism of a given topology and shape. It is also demonstrated that these techniques can be used to tune the stiffness of a mechanism for a given application. In situations where any single mechanism is incapable of executing a specific task, two or more mechanisms are combined into a single continuum with enhanced functionality. This has led to designs of composite compliant mechanisms. Biological cells are manipulated using compliant grippers in order to study their mechanical responses. Biological cells whose size varies from 1 mm (a large zebrafish embryo) to 10 µm (human liver cells), and which require the grippers to resolve forces ranging from 1 mN (zebrafish embryo) to 10 nN (human cells), are manipulated. In addition to biological cells, in some special cases such as tissue-cutting and cement-testing, inanimate specimens are used to highlight specific features of compliant mechanisms. Two extreme cases of manipulation are carried out to demonstrate the efficacy of the design techniques. They are: (i) breaking a stiff cement specimen of stiffness 250 kN/m (ii) gentle grasping of a soft zebrafish embryo of stiffness 10 N/m. Apart from manipulation, wherever it is viable, the mechanisms are interfaced with a haptic device such that the user’s experience of manipulation is enriched with force feedback. An auxiliary study on the characterization of cells is carried out using a micro¬pipette based aspiration technique. Using this technique, cells existing in different conditions such as perfusion, therapeutic medicines, etc., are mechanically characterized. This study is to qualitatively compare aspiration-based techniques with compliant gripper-based manipulation techniques. A compliant gripper-based manipulation technique is beneficial in estimating the bulk stiffness of the cells and can be extended to estimate the distribution of Young’s modulus in the interior. This estimation is carried out by solving an inverse problem. A previously reported scheme to solve over specified boundary conditions of an elastic object—in this case a cell—is improved, and the improved scheme is validated with the help of macro-scale specimens.

Le potentiel de biodégradation des éthènes chlorés (ECs) et du dichlorométhane (DCM) dans les eaux souterraines de l’ancien site industriel de Themeroil (Varennes-le-Grand, France) a été évalué par des études en microcosmes, à travers l’utilisation de biomarqueurs moléculaires, et par analyse isotopique spécifique au composé (compound specific isotope analysis, CSIA). L’objectif de ce travail a été d’évaluer i) la biodégradation de ces polluants et la diversité bactérienne associée dans les eaux du site, et ii) l’impact de mélanges de contaminants et des conditions rédox dans ce processus. L’implication majeure d’un taxon bactérien affilié à Dehalococcoides dans la dégradation du PCE dans les eaux du site, et son lien potentiel aux gènes de déshalogénase pceA et vcrA associés au processus de déchloration, ont été mises en évidence. La dégradation du DCM en présence d’ECs dans les eaux du site a ensuite été démontrée, et des souches bactériennes dégradant le DCM ont été isolées à partir d’eaux du site et caractérisées. La CSIA a révélé une forte biodégradation du DCM in situ. Des analyses des eaux du site, par qPCR ciblant les gènes dcmA et dhlA de la biodégradation bactérienne du DCM, et par séquençage haut-débit du gène de l’ARNr 16S, ont permis d’évaluer le rôle potentiel de différents taxa bactériens associés à la dégradation du DCM. Il a ainsi été montré que la répartition spatiale de ces taxa sur site dépend dans une large mesure des conditions rédox et du niveau de contamination. L’influence de ces paramètres sur la biodégradation, étudiée ensuite en microcosmes, a été confirmée par l’observation de différents profils de dégradation dans des conditions rédox et de co-contamination distinctes. Ceci suggère la participation de différents types de métabolisme à la biodégradation des éthènes et alcanes chlorés sur site. Les résultats obtenus confirment la pertinence d’études en microcosme pour évaluer le potentiel de biodégradation des polluants halogénés dans les sites contaminés, et pour orienter les traitements de dépollution à privilégier. / The biodegradation potential of chlorinated ethenes (CEs) and dichloromethane (DCM) in groundwater from the former industrial site of Themeroil (Varennes-le-Grand, France) was evaluated in microcosm studies, using molecular biomarkers and compound-specific isotope analysis (CSIA). The objective of this work was to evaluate i) the biodegradation of these pollutants and the associated bacterial diversity in site groundwater, and ii) the impact of contaminant mixtures and redox conditions on biodegradation. The major role of a taxon affiliated to Dehalococcoides in PCE degradation in site groundwater, and its potential link to dehalogenase genes pceA and vcrA associated with the process, were highlighted. Degradation of DCM in the presence of CEs in site groundwater was then demonstrated, and DCM-degrading strains were isolated from site groundwater and characterised. CSIA revealed a large extent of DCM biodegradation in situ. Analyses of groundwater from the site, targeting dcmA and dhlA genes for DCM biodegradation by qPCR, as well as by high-throughput sequencing of the 16S rRNA gene, allowed to evaluate the potential role of different bacterial taxa associated with DCM dehalogenation in DCM degradation on site. It was shown that the spatial distribution of these taxa on site depends significantly from redox conditions and contamination level. The influence of these parameters on biodegradation was also investigated in microcosms, and distinct degradation profiles were observed under different redox and co-contamination conditions. This suggests that different types of metabolism participate in biodegradation of chlorinated ethenes and alkanes on site. Obtained results confirm the relevance of microcosm studies in evaluating halogenated pollutants biodegradation potential on contaminated sites, and in guiding the choice of remediation approaches to be favoured.

Les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires, telle, que la détérioration du profil lipidique, deviennent plus prononcés après la ménopause, ce qui fait de la maladie coronarienne, l’une des principales causes de décès chez les femmes ménopausées. Une proportion importante de femmes prennent du poids après la ménopause en particulier dans la région abdominale entraînant par conséquent des perturbations métaboliques. Des données récentes suggèrent également que l’absence des œstrogènes observée à la ménopause favorise le développement de la stéatose hépatique. Cette dernière a été incriminée pour incriminée dans le développement de la résistance à l'insuline, et est de ce fait considérée comme une composante hépatique du syndrome métabolique. Il est impératif d'établir des stratégies visant à contrecarrer l'accumulation de graisse dans le foie et l’accroissement du tissu adipeux chez les femmes ménopausées, en tenant compte que l'utilisation de l'hormonothérapie substitutive est de nos jours moins soutenue. Les quatre études de la présente thèse ont été conduites pour tenter de fournir des informations sur le traitement et la prévention de l’augmentation de la masse graisseuse et de la stéatose hépatique qu’entraîne la suppression des œstrogènes, à travers les modifications du mode de vie (diète et exercice physique) chez la rate ovariectomizée (Ovx); un modèle animal de la ménopause. Dans les deux premières études nous nous sommes concentrés sur l’augmentation de la masse graisseuse et sa reprise suite à une perte de poids. Dans la première étude, nous avons montré que les rates Ovx qui ont suivi un programme de restriction alimentaire (FR) ont diminué significativement (P < 0.01) leur poids corporel, leur contenu en graisses intra-abdominales ainsi que leurs triacylglycérols (TAG) hépatiques, comparativement aux rates Ovx nourries à la diète normale. De plus, l’entraînement en résistance (RT) a prévenu la reprise de poids corporel ainsi que l’accroissement du tissu adipeux et l’accumulation de lipides dans le foie des rates Ovx, après l’arrêt du régime amaigrissant. Les résultats de la deuxième étude ont confirmé l'efficacité de la restriction alimentaire associée à l’entraînement en résistance (FR + RT) dans la réduction du poids corporel, des lipides dans le foie et le tissu adipeux chez les rates Ovx. Tenant compte des résultats de notre première étude, l’entraînement en résistance seulement a constitué un atout pour atténuer le poids corporel et la masse grasse reprise par les rates Ovx suite à un programme de perte de poids (FR + RT); bien que l'impact ait été moindre comparé au maintien seul de la restriction alimentaire. De la même manière que la supplémentation en œstrogènes, les résultats de la troisième étude indiquent que l'entraînement en endurance mené concurremment avec l’ovariectomie a significativement atténué l'accumulation de lipides dans le foie ainsi que dans le tissu adipeux. Toutefois, l’entraînement en endurance effectué avant l'ovariectomie n'a pas protégé contre l'accumulation des graisses qu’entraîne l'ovariectomie, si celui-ci est interrompu après l'ovariectomie. Enfin, pour compléter les résultats antérieurs, nous avons montré dans la quatrième étude que l’expression des gènes impliqués dans la synthèse de lipide; SREBP-1c, SCD-1, ChREBP, et ACC dans le foie a augmenté après le retrait des œstrogènes, tandis qu’une diminution (P < 0.01) des niveaux d'ARNm de PPAR-α a été observée. De plus, l'expression hépatique des gènes des cytokines pro-inflammatoires incluant IKKβ, IL-6 ainsi que le contenu protéinique de NF-кB étaient augmentés (P < 0.01) chez les rates Ovx par rapport aux rates ayant subi une Ovx simulée (Sham). Toutes ces perturbations ont été améliorées avec la supplémentation en œstrogènes seulement, ainsi qu'avec l'entraînement en endurance seulement. Dans l'ensemble, nos résultats indiquent que l'exercice physique (en résistance ou en endurance) a un impact significatif sur la réduction de l'accumulation des lipides dans le foie et dans le tissu adipeux des rates Ovx. De plus, chez les rates Ovx, l’entraînement en endurance mimerait les effets des œstrogènes sur l'expression des gènes impliqués dans l'accumulation de lipides et l’inflammation préclinique dans le foie. / Cardiovascular disease risk factors, such as lipid profile deterioration, become more pronounced after menopause making coronary heart disease a leading cause of death among postmenopausal women. A large proportion of women after menopause gain weight especially in the abdominal region resulting in several metabolic disturbances. Recent evidence also suggests that loss of estrogen function in menopause is associated with the development of a state of hepatic steatosis. Excessive fat accumulation in hepatocytes has been shown to play an important role in the development of insulin resistance and is even considered as a hepatic component of the metabolic syndrome. There is an important need to establish strategies to counteract fat accumulation in adipocyte and liver in postmenopausal women specifically considering the fact that utilization of hormone replacement therapy is now less supported. The four studies of the present thesis have been conducted in an attempt to provide information on the treatment and prevention of estrogen withdrawal-induced fat mass and hepatic steatosis via lifestyle modifications (diet and exercise training) in an ovariectomized (Ovx) rat model of menopause. In the first two studies we focused on fat mass gain and regain following weight loss. In study 1, we showed that food restriction program (FR) decreased (P < 0.01) body mass, intra-abdominal fat pad weight, and liver triacylglycerol (TAG) levels as compared to normally fed Ovx rats. Moreover, resistance training program (RT) was useful in preventing body weight as well as adipose tissue and liver fat regain in Ovx rats, following diet-induced weight loss. Results of study 2 confirmed the efficiency of the FR + RT program in reducing body weight as well as liver and adipocytes fat accretion in Ovx rats. In line with the findings of our first study, continuation of only RT constituted an asset to attenuate body weight and fat mass regain in Ovx rats following a FR + RT weight loss program, although the impact was less than maintaining FR alone. Similar to estrogen supplementation, results of study 3 indicated that endurance exercise training conducted concurrently with the induction of ovariectomy significantly attenuated liver and adipocyte fat accumulation. However, an endurance exercise training state acquired before ovariectomy did not provide any protective effects against ovariectomy-induced fat accumulation if exercise is discontinued after the ovariectomy. Finally, complementing previous findings we showed in study 4 that liver gene expressions of transcription factors SREBP-1c and ChREBP along with downstream lipogenic enzymes SCD-1 and ACC were increased with estrogens withdrawal conversely to reduced PPAR-α mRNA levels (P < 0.01). Furthermore, gene expressions of pro-inflammatory cytokines including IKKβ and IL-6 as well as protein content of NF-кB were higher (P < 0.01) in the liver of Ovx than in Sham animals. All of these responses were corrected with estrogen supplementation alone as well as with endurance exercise training alone in Ovx rats. On the whole, our results indicate that exercise training (resistance or endurance) has a significant impact on reducing fat accumulation in liver and adipocytes in Ovx rats. In addition, it seems that endurance exercise training in Ovx rats stimulates estrogenic-like effects on the expression of genes involved in lipid accumulation and sub-clinical inflammation in the liver.

Les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires, telle, que la détérioration du profil lipidique, deviennent plus prononcés après la ménopause, ce qui fait de la maladie coronarienne, l’une des principales causes de décès chez les femmes ménopausées. Une proportion importante de femmes prennent du poids après la ménopause en particulier dans la région abdominale entraînant par conséquent des perturbations métaboliques. Des données récentes suggèrent également que l’absence des œstrogènes observée à la ménopause favorise le développement de la stéatose hépatique. Cette dernière a été incriminée pour incriminée dans le développement de la résistance à l'insuline, et est de ce fait considérée comme une composante hépatique du syndrome métabolique. Il est impératif d'établir des stratégies visant à contrecarrer l'accumulation de graisse dans le foie et l’accroissement du tissu adipeux chez les femmes ménopausées, en tenant compte que l'utilisation de l'hormonothérapie substitutive est de nos jours moins soutenue. Les quatre études de la présente thèse ont été conduites pour tenter de fournir des informations sur le traitement et la prévention de l’augmentation de la masse graisseuse et de la stéatose hépatique qu’entraîne la suppression des œstrogènes, à travers les modifications du mode de vie (diète et exercice physique) chez la rate ovariectomizée (Ovx); un modèle animal de la ménopause. Dans les deux premières études nous nous sommes concentrés sur l’augmentation de la masse graisseuse et sa reprise suite à une perte de poids. Dans la première étude, nous avons montré que les rates Ovx qui ont suivi un programme de restriction alimentaire (FR) ont diminué significativement (P < 0.01) leur poids corporel, leur contenu en graisses intra-abdominales ainsi que leurs triacylglycérols (TAG) hépatiques, comparativement aux rates Ovx nourries à la diète normale. De plus, l’entraînement en résistance (RT) a prévenu la reprise de poids corporel ainsi que l’accroissement du tissu adipeux et l’accumulation de lipides dans le foie des rates Ovx, après l’arrêt du régime amaigrissant. Les résultats de la deuxième étude ont confirmé l'efficacité de la restriction alimentaire associée à l’entraînement en résistance (FR + RT) dans la réduction du poids corporel, des lipides dans le foie et le tissu adipeux chez les rates Ovx. Tenant compte des résultats de notre première étude, l’entraînement en résistance seulement a constitué un atout pour atténuer le poids corporel et la masse grasse reprise par les rates Ovx suite à un programme de perte de poids (FR + RT); bien que l'impact ait été moindre comparé au maintien seul de la restriction alimentaire. De la même manière que la supplémentation en œstrogènes, les résultats de la troisième étude indiquent que l'entraînement en endurance mené concurremment avec l’ovariectomie a significativement atténué l'accumulation de lipides dans le foie ainsi que dans le tissu adipeux. Toutefois, l’entraînement en endurance effectué avant l'ovariectomie n'a pas protégé contre l'accumulation des graisses qu’entraîne l'ovariectomie, si celui-ci est interrompu après l'ovariectomie. Enfin, pour compléter les résultats antérieurs, nous avons montré dans la quatrième étude que l’expression des gènes impliqués dans la synthèse de lipide; SREBP-1c, SCD-1, ChREBP, et ACC dans le foie a augmenté après le retrait des œstrogènes, tandis qu’une diminution (P < 0.01) des niveaux d'ARNm de PPAR-α a été observée. De plus, l'expression hépatique des gènes des cytokines pro-inflammatoires incluant IKKβ, IL-6 ainsi que le contenu protéinique de NF-кB étaient augmentés (P < 0.01) chez les rates Ovx par rapport aux rates ayant subi une Ovx simulée (Sham). Toutes ces perturbations ont été améliorées avec la supplémentation en œstrogènes seulement, ainsi qu'avec l'entraînement en endurance seulement. Dans l'ensemble, nos résultats indiquent que l'exercice physique (en résistance ou en endurance) a un impact significatif sur la réduction de l'accumulation des lipides dans le foie et dans le tissu adipeux des rates Ovx. De plus, chez les rates Ovx, l’entraînement en endurance mimerait les effets des œstrogènes sur l'expression des gènes impliqués dans l'accumulation de lipides et l’inflammation préclinique dans le foie. / Cardiovascular disease risk factors, such as lipid profile deterioration, become more pronounced after menopause making coronary heart disease a leading cause of death among postmenopausal women. A large proportion of women after menopause gain weight especially in the abdominal region resulting in several metabolic disturbances. Recent evidence also suggests that loss of estrogen function in menopause is associated with the development of a state of hepatic steatosis. Excessive fat accumulation in hepatocytes has been shown to play an important role in the development of insulin resistance and is even considered as a hepatic component of the metabolic syndrome. There is an important need to establish strategies to counteract fat accumulation in adipocyte and liver in postmenopausal women specifically considering the fact that utilization of hormone replacement therapy is now less supported. The four studies of the present thesis have been conducted in an attempt to provide information on the treatment and prevention of estrogen withdrawal-induced fat mass and hepatic steatosis via lifestyle modifications (diet and exercise training) in an ovariectomized (Ovx) rat model of menopause. In the first two studies we focused on fat mass gain and regain following weight loss. In study 1, we showed that food restriction program (FR) decreased (P < 0.01) body mass, intra-abdominal fat pad weight, and liver triacylglycerol (TAG) levels as compared to normally fed Ovx rats. Moreover, resistance training program (RT) was useful in preventing body weight as well as adipose tissue and liver fat regain in Ovx rats, following diet-induced weight loss. Results of study 2 confirmed the efficiency of the FR + RT program in reducing body weight as well as liver and adipocytes fat accretion in Ovx rats. In line with the findings of our first study, continuation of only RT constituted an asset to attenuate body weight and fat mass regain in Ovx rats following a FR + RT weight loss program, although the impact was less than maintaining FR alone. Similar to estrogen supplementation, results of study 3 indicated that endurance exercise training conducted concurrently with the induction of ovariectomy significantly attenuated liver and adipocyte fat accumulation. However, an endurance exercise training state acquired before ovariectomy did not provide any protective effects against ovariectomy-induced fat accumulation if exercise is discontinued after the ovariectomy. Finally, complementing previous findings we showed in study 4 that liver gene expressions of transcription factors SREBP-1c and ChREBP along with downstream lipogenic enzymes SCD-1 and ACC were increased with estrogens withdrawal conversely to reduced PPAR-α mRNA levels (P < 0.01). Furthermore, gene expressions of pro-inflammatory cytokines including IKKβ and IL-6 as well as protein content of NF-кB were higher (P < 0.01) in the liver of Ovx than in Sham animals. All of these responses were corrected with estrogen supplementation alone as well as with endurance exercise training alone in Ovx rats. On the whole, our results indicate that exercise training (resistance or endurance) has a significant impact on reducing fat accumulation in liver and adipocytes in Ovx rats. In addition, it seems that endurance exercise training in Ovx rats stimulates estrogenic-like effects on the expression of genes involved in lipid accumulation and sub-clinical inflammation in the liver.